package com.dycong.common.leetcode;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * 给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
 * <p>
 * 说明：
 * <p>
 * 你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？
 * <p>
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入: [2,2,1]
 * 输出: 1
 * 示例 2:
 * <p>
 * 输入: [4,1,2,1,2]
 * 输出: 4
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/single-number
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 */
public class SingleNumber_136 {
    public static void main(String[] args) {
        SingleNumber_136 singleNumber_136 = new SingleNumber_136();

        int[] ints = new int[]{2, 2, 1};
        int[] ints2 = new int[]{4, 1, 2, 1, 2};

        System.out.println(singleNumber_136.singleNumber_2(ints));
        System.out.println(singleNumber_136.singleNumber_2(ints2));
    }

    /**
     * 概念
     *
     * @param nums
     * @return
     * @see 如果我们对0和二进制位做XOR运算,得到的仍然是这个二进制位
     * a \oplus 0 = aa⊕0=a
     * @see 如果我们对相同的二进制位做XOR运算,返回的结果是0
     * a \oplus a = 0a⊕a=0
     * @see XOR满足交换律和结合律
     * a \oplus b \oplus a = (a \oplus a) \oplus b = 0 \oplus b = ba⊕b⊕a=(a⊕a)⊕b=0⊕b=b
     * 所以我们只需要将所有的数进行 XOR 操作，得到那个唯一的数字。
     */
    public int singleNumber0(int[] nums) {
        int res = nums[0];

        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            res ^= nums[i];
        }
        return res;
    }

    /**
     * 遍历 \text{nums}nums 中的每一个元素
     * todo 如果某个 \text{nums}nums 中的数字是新出现的，则将它添加到集合中,如果某个数字已经在集合中，删除它
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int singleNumber(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();

        for (int i : nums) {
            if (set.contains(i)) {
                set.remove(i);
            } else {
                set.add(i);
            }
        }

        int res = Integer.MIN_VALUE;
        for (Integer i : set) {
            res = i;
        }
        return res;
    }

    /**
     * 2∗(a+b+c)−(a+a+b+b+c)=c
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public int singleNumber_2(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        int res = 0;
        for (int i : nums) {
            set.add(i);
        }
        for (int i : set) {
            res += 2 * i;
        }
        for (int i : nums) {
            res -= i;
        }
        return res;
    }


}
